內河航道復航工程建設條件研究

徐天宇 劉靈靈 紀龍

摘 要：本文在內河航運納入國家戰(zhàn)略、內河復航需求日益增長的背景下展開。將內河航道復航工程建設條件分為河流現(xiàn)狀條件、流域自然條件、流域水資源條件、礙航閘壩和梯級渠化的可改造條件以及礙航橋梁的可改造條件共五類。同時，選擇我國東南部T江復航建設評價作為實例，闡述了上述五類條件的具體內容。本文旨在明確內河復航工程的建設條件，為內河復航工程的實施提供參考。

關鍵詞：內河航道 復航 建設條件 礙航改造

1.引言

我國河流總長43萬km，長江、黃河、珠江、淮河等主要河流橫貫東西，重要支流溝通南北，大小湖泊900多個，江河湖海相互連接，有近三分之一河流適合發(fā)展內河運輸，我國是內河航運資源非常豐富的國家之一。

為發(fā)展漕運，我國歷代開鑿了多條運河，在內河航運史上曾處于全球領先地位。但近現(xiàn)代，隨著國力日漸衰微，內河航運也逐步萎縮。新中國成立后，我國內河航運一度迅速恢復和發(fā)展。然而，自上世紀60年代開始，我國對水資源的綜合利用開發(fā)中呈現(xiàn)重水利水電、輕航運的形勢，導致全國通航河流上形成了千余座礙航閘壩，內河通航里程大幅縮短。21世紀以來，水運市場日趨活躍，基礎設施建設快速推進，內河水運領域呈現(xiàn)快速發(fā)展。2007年6月，國家發(fā)改委、交通部聯(lián)合發(fā)布《全國內河航道與港口布局規(guī)劃》，該《規(guī)劃》為近年來我國內河水運提供了建設綱領。國務院于2011年初發(fā)布《關于加快長江等內河水運發(fā)展的意見》。《意見》的出臺，標志著加快內河水運發(fā)展上升至國家戰(zhàn)略，成為綜合運輸體系建設的戰(zhàn)略重點之一。

公路、鐵路、內河、海運、航空和管道運輸共同構成我國綜合運輸體系。與其它貨物運輸相比，內河運輸具有運能大、占地省、能耗低、環(huán)境友好、樞紐能力強和邊際成本低等比較優(yōu)勢。具備復航條件的河流往往具有較為悠久的航運歷史，航運在沿河地區(qū)的經濟社會發(fā)展中都曾經占有重要的地位，是地區(qū)經濟社會發(fā)展的重要支撐。內河復航對沿河地區(qū)融入國家發(fā)展戰(zhàn)略、促進經濟發(fā)展、生態(tài)文明建設、開放和區(qū)域合作、優(yōu)化國土空間開發(fā)、產業(yè)布局調整和綜合運輸體系構建方面等具有重要意義。

內河復航工程實施必須滿足一定的建設條件。復航工程首先需要滿足一定的基礎條件，包括河流現(xiàn)狀條件、自然條件和水資源條件。同時，由于復航對象河流往往斷航多年，形成甚至在建多個礙航閘壩、跨河橋梁，因此復航工程建設條件也包括上述跨河建筑物的可改造條件。

2.復航工程建設的基礎條件

2.1河流現(xiàn)狀條件

復航工程需分析的河流現(xiàn)狀條件主要分為航道地理位置、河流長度及流域面積和上下游通航情況。

航道地理位置即其地處的行政區(qū)域以及地理坐標范圍。河流長度及流域面積分析即闡述其干流及主要支流的發(fā)源地和流經縣市名稱，以及其入?；騾R入其它河流等信息。同時，需闡述歷史上對流域經濟社會的影響。

上下游通航情況即與待復航航道相連通的上下游河段通航等級、通航里程、維護尺度等基本概況。由于與下游航道的連通性是待復航航道連接區(qū)域航道網甚至通江達海的決定因素，因此需要著重分析下游航道的通航情況。在分析下游航道現(xiàn)狀的同時，也要考慮其規(guī)劃情況?？紤]到復航工程存在工程量浩大、改造之處較多、耗時較長等特點，待復航航道的建設標準宜與下游航道中遠期規(guī)劃銜接，才可以滿足通航需求，成為下游航道向上游腹地的進一步延伸。

2.2流域自然條件

復航工程需分析的流域自然條件主要包括航道流域的氣象條件、水文泥沙條件和工程地質條件。

氣象條件主要是根據(jù)氣象歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析待復航河流所在地的氣候特征，包括氣溫、降水、風況、霧況和濕度等氣象要素，進行各相關氣象要素的描述并統(tǒng)計其特征值。

水文泥沙條件應分析待復航河段的徑流、水位、流速、泥沙、冰清等水文要素的特性，并提出特征值。對航道復航有較大影響的水文要素應進行重點的分析。

地質條件分析工程區(qū)域地形地貌、地層巖性及物理力學特性并探明河段地質情況。如果待復航航段包括庫區(qū)，則還需分析查明基本的地質條件，對影響航道復航的水庫滲漏、庫岸穩(wěn)定、浸沒塌陷和淤積物的主要來源等問題做出分析評價。2.3流域水資源條件

水資源是指可應用于復航建設且滿足一定數(shù)量與質量的水源，以適應在一定時間內的需求。復航工程需要的水資源條件，即航道復航的可供水量指不同水平年、不同保證率，并考慮需水情況下，復航航道沿線區(qū)域可供航道通航利用的水資源。復航工程設施的建設規(guī)模、區(qū)域經濟發(fā)展水平和技術發(fā)展水平等因素都影響著復航航道的可供水量。

不同年份用水結構、分布、規(guī)模以及合理用水程度等因素都會影響可供水量的大小。航運用水主要包括港區(qū)用水和棄水，考慮周邊地區(qū)的工農業(yè)需水要求，當保證率較高時，有效降雨減小，需水量隨著保證率的提高而增加。不同的調節(jié)運用方式及不同水平年工程設施的增加，可供水量相應增加，工程調節(jié)能力大，可供水量也大。工程設施量受航運工程建設的制約，應選擇與供、需水量相適應且經濟的工程設施，使可供水量能滿足不同水平年的用水需要。工程設施的可供水量與相應保證率下的用水量相適應時較為經濟。

3.跨河建筑物的可改造條件

3.1礙航閘壩和梯級渠化

斷航河流的渠化一般是基于流域經濟規(guī)劃和水利規(guī)劃進行，主要滿足灌溉、防洪、發(fā)電、生活和漁業(yè)等用水需求，往往未考慮航運需求。由于斷航河流的現(xiàn)有閘壩未考慮航運需求，未配套建設船閘等過船設施，或者配套建設的船閘無法滿足航運通過能力需求，從而形成礙航閘壩。改造時，應根據(jù)現(xiàn)有閘壩的平面布置、地形、地質等情況選擇在合適位置建設船閘等過船設施，滿足航道復航需要。在進行以通航為目的的河流渠化建設改造時，不僅需要對礙航淺灘等河段進行改造，還可能在面對較高通過能力需求的情況下，在整條河流上修建一系列通航閘壩，進行河流的連續(xù)渠化，以使得各個被渠化河段彼此銜接，工程量通常較大。因此，在進行河流渠化時，面對不同的自然條件，各個河段宜采取不同的綜合治理措施。同時，宜選擇具有良好地形地質條件的位置進行梯級建設，以避免出現(xiàn)難以解決的技術問題，最終達到減低工程量、減少投資、順利復航的目的。

3.2礙航橋梁

與礙航閘壩問題相似，礙航橋梁也是由于選址設計時河流處于斷航狀態(tài)，因此僅考慮了地質、水文、道路鐵路線型以及橋梁造價等因素，未考慮通航需求而形成的。礙航橋梁根據(jù)礙航形成的原因主要可以分為四類，橋梁選址不當、凈高不足、凈寬不足以及助航標志設施配置不足。

除助航標志設施配置不足外，其余三種情況造成的礙航橋梁均面臨著較為復雜的改造甚至是拆除重建等問題。對于橋梁選址不當、凈寬不足造成的礙航橋梁，只能采取拆除重建的方式進行改造。對于凈高不足造成的礙航橋梁，可以首先考慮采用抬升的方式進行改造。如果存在濱河道路，還需考慮兩條道路的立交形式。對于上跨航道的道路而言，濱河道路與其立交時往往采用分離式立交的形式，濱河道路需下穿跨河道路，凈空不滿足要求時可考慮上跨跨河道路。

改造工程的最終確定需考慮經濟因素、施工時交通疏解影響因素、路網節(jié)點銜接因素等。經濟因素除包含改造本身費用外，還應包含占地拆遷等費用。因此，與礙航閘壩的改造不同，針對礙航橋梁的改造往往牽扯多個部門，對周邊土地利用、一定范圍的路網、被跨越河流等都會產生影響。如果被改造橋梁位于城市內部或邊緣，改造工程不僅對上述土地影響會顯著放大，還會對城市路網的整體性、城市出入口的通暢性、城市建筑和景觀的完整性等產生影響。因此，針對礙航橋梁進行改造時，需要多部門通力協(xié)作，并且需謹慎選擇工程改造方案。

4.案例分析

4.1河流現(xiàn)狀條件

T江流域地處閩、粵、贛邊區(qū)，東經115°59′～117°18′，北緯2 4°2 4′～2 6°0 7′。干流長度約為2 8 5 . 2 k m，流域面積約為9022.6km2。T江是客家人的世代居住地，客家人視T江為母親河。T江發(fā)源于福建省，流經兩個地級市后進入廣東省，在廣東省境內與M江匯合后稱為H江。

H江在廣東省流經三個地級市后進入三角洲河網，分5個出?？谧⑷肽虾?。H江計劃進行擴能改造，改造航道總長171 k m，改造工程上游起點與T江銜接。計劃改造為三級航道，可通航1000t級內河船舶，代表船型尺度：49.9m×13.8m×2.0～2.3m。

4.2流域自然條件

流域屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛干濕季節(jié)分明，雨量相對集中。流域年平均氣溫為18.6～21.3℃，年日照時數(shù)達1971.3小時，多年平均風速為1 . 5 ～2 .7 m / s，最大風速18.6m /s，多年平均相對濕度為78%。流域多年平均雨量為1600～2100mm，降水趨勢大體是由北向南逐漸減少。流域內降雨通常可分為四個季節(jié)：①春雨季（2～4月）占全年的23%左右；②梅雨季（5～6月），占全年的35%～39%；③臺風降雨季（7～9月），占全年的28%左右；④少雨季（10～1月），占全年的12%左右。

河川徑流主要靠天然降水補給，流域多年平均徑流深在850～1398mm之間，徑流量的年內變化趨勢與降雨量的變化趨勢大體相同，汛期4～9月份占81%，非汛期10～3月份占19%。流域多年平均蒸發(fā)量為1002～1380mm。流域泥沙侵蝕模數(shù)為195～252t/km2。

河流含沙量大，年平均含沙量為0.26kg/m3，年輸沙量約136萬噸。

流域地層發(fā)育較齊全，從前震旦系到第四系均有出露，但其分布面積相對較小，侵入巖發(fā)育，分布面積大，巖性繁多?；◢彴邘r是流域內分布最廣的巖石種類。

流域抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度為0.05g，所屬的設計地震分組為第二組。

4.3流域水資源條件

流域500km2以上河流多年平均徑流量總和為98.03億m3，徑流變差系數(shù)0.26～0.36，多年平均徑流深為900～1050mm。流域地下水補給主要來自大氣降水，其次是地表水的穩(wěn)定下滲，流域500km2以上河流地下水補給量總和為29.14億m3，徑流變差系數(shù)0.17～0.20，多年平均降雨量為1650～2000mm。

4.4礙航閘壩和梯級渠化

復航航段現(xiàn)有梯級為三座水電站，規(guī)劃新建一座水電站，處于三號水電站的下游。在三座現(xiàn)有梯級中，只有三號水電站建設有配套船閘，但等級較低，僅可通航300t級船舶，與航道出海需求的三級航道不匹配；二號水電站未建有通航建筑物，但存在預留空間；而一號水電站主壩最大壩高為111m，雖有存在預留建設通航建筑物的空間，但空間明顯不足。因此三座水電站均屬于礙航閘壩，且一號水電站需要重點改造，屬于復航工程的控制性節(jié)點工程。

4.5礙航橋梁

復航航段現(xiàn)建有8座跨河橋梁，除最下游的一座橋梁外，其余全部不滿足復航需求，為礙航橋梁。在上述7座礙航橋梁中，包括5座公路橋梁和2座鐵路橋梁；1座不滿足凈寬要求，6座不滿足凈高要求，1座凈高凈寬均不滿足要求。因此，5座橋梁可評估抬升改造，另外1座鐵路橋梁和1座公路橋梁需拆除重建。復航航段遠離城市路網，改造工程不存在對城市路網、建筑、景觀的影響，土地利用成本預計也較低。但由于復航航段處于山區(qū)，因此改造工程本身成本較高，且兩座鐵路礙航橋梁改造審批門檻較高。

4.6復航建設條件評價

復航工程所在區(qū)域地層分布總體較穩(wěn)定，航道水流平穩(wěn)，河床淤積量??；復航航段各水利樞紐水位銜接，河道基本實現(xiàn)渠化，完成一定地工程改造可實現(xiàn)通航，復航具有建設可能性。但一號水電站壩高較高，上、下游水位落差較大，因此船舶能否通過一號水電站以及通過能力和通過船舶噸位能否滿足復航需求是能否全段復航的最關鍵因素。

5.結論

本文總結分析了內河復航工程的建設條件，并將其分為兩大類、五小類，并以實例闡述了具體建設條件。本文結論如下：復航航道的建設是一項十分浩大的整體工程，不僅航段流域需滿足一定的自然條件和水資源條件，同時還要解決礙航閘壩和礙航橋梁的改造問題。因此，在復航工程的評估和實施過程中，各部門要通力協(xié)作，謹慎制定方案，最大程度上減小復航工程對城市的影響。同時明確控制性節(jié)點工程并重點解決，提高復航工程的整體建設效率。

參考文獻：

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